2020-10-14
稀土是化學(xué)周期表中鑭系元素和鈧、釔共十七種金屬元素的總稱。根據(jù)稀土元素原子電子層結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性質(zhì)，以及它們在礦物中共生情況和不同的離子半徑可產(chǎn)生不同性質(zhì)的特征，將十七種稀土元素通常分為兩組：輕稀土：鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪;重稀土：釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥、鈧、釔。
稀土是目前頂尖科技產(chǎn)品、軍事用品不可或缺的原材料。阿達(dá)瑪斯情報公司是研究和咨詢服務(wù)的企業(yè)，該公司在最近完成的報告中預(yù)測，磁體生產(chǎn)所需的稀土氧化物消費(fèi)量將以年均9.7%的速度增長。2030年全球磁體稀土氧化物消費(fèi)量將增長5倍，其市場容量將從今年的29.8億美元增至2030年的156.5億美元。
該公司表示，目前稀土行業(yè)已經(jīng)供不應(yīng)求，未來稀土將會面臨重大挑戰(zhàn)及發(fā)展機(jī)遇。同時，該公司也提出應(yīng)對措施，為了避免出現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，就需要投資開發(fā)新的供應(yīng)源和發(fā)展下游產(chǎn)業(yè)，只有這樣，才能滿足全球高科技產(chǎn)業(yè)對稀土金屬、合金、磁體和其他材料的需求。
稀土礦產(chǎn)資源并非取之不盡用之不竭，由于稀土資源地位日益重要，一些國家的研究人員正在積極探索新材料，希望能代替稀土的使用。目前，日本國立材料科學(xué)研究所(National Institute for Materials Science，NIMS)與日本東北學(xué)院大學(xué)(Tohoku Gakuin University)研發(fā)了一種摻硼的各向異性釤(Sm，F(xiàn)e0.8Co0.2)12薄膜，其中僅含有少量的稀土元素。
該薄膜通過打造一種獨特的顆粒狀納米結(jié)構(gòu)得以實現(xiàn)，其中釤12晶粒被厚度約為3納米的非晶質(zhì)晶界相均勻包裹。即使被加工成薄膜，此種化合物的磁性性能也比以釹-鐵-硼(Nd-Fe-B)為基礎(chǔ)的磁體更優(yōu)越。
由于獲取釹-鐵-硼燒結(jié)的磁體(由稀土元素釹組成，并包含重稀土元素鏑)類材料有相關(guān)的地緣政治風(fēng)險，有必要研發(fā)不依賴此類稀有元素的新磁體?；诟飨虍愋葬熻F12(SmFe12)的化合物含有數(shù)量較少的稀土元素，有潛力成為下一代永磁體的替代候選者。
而中科院包頭稀土研發(fā)中心用稀土代替了傳統(tǒng)添加物氧化鉛、氧化鎘等有害物質(zhì)，將稀土抗菌技術(shù)融入傳統(tǒng)陶瓷產(chǎn)品，細(xì)化晶粒、改變晶界分布，使安全無毒的輕稀土元素在陶瓷釉中發(fā)揮神奇作用，可對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌抗菌率達(dá)99.9%，抗病毒活性率達(dá)93%。另外，稀土材料用于大力矩電機(jī)、天文望遠(yuǎn)鏡關(guān)鍵部件等儀器設(shè)備中的研究工作也在一一推進(jìn)。
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